[实用新型]一种采用调控眼优势治疗视觉功能障碍的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种调控双眼优势平衡的视觉刺激软件系统。具体可应用于改进和治疗包括弱视在内的各种由于双眼视觉输入不均衡造成的视觉功能障碍。

背景技术

人的双眼立体视觉是这样形成的：双眼同时注视某物体，双眼视线交叉于一点，叫注视点（Fixation Point），从注视点反射回到左右两眼视网膜上的光点称对应点（corresponding point）。由于人的两只瞳孔存在间距（平均值为50-75mm），因此对于同一景物，左右眼的相对位置（Relative Position）是不同的，这就产生了双目视差（Binocular Disparity），即左右眼看到的是有差异的图像。这个来自双眼的视觉信息经过外侧膝状体转入初级视觉皮层，再经各级视觉中枢处理整合后使人获得一个具有立体深度感的图像。具体说，一旦双眼聚焦在注视点，不但看清了这一点，而且这一点与周围物体间的距离、深度、凸凹、对比、色差、轮廓等等都能分辨出来，这幅被感知到的视觉图像就是立体视觉图像，人的这种双眼立体视觉功能简称立体视觉（Stereopsis）。

立体视觉使人对周围视觉世界的感知具有的深度感。具体说，双眼对捕捉到的外界图像的深度具有感知能力（Depth Perception），而这个能力是基于左右双眼可以提取出景象中的深度信息（Depth Cue）。人眼之所以可以具备这些能力，主要依靠双眼的以下4种基本功能：1.双眼视差（Binocular disparity）

双眼视差描述的由于两眼间存在距离，当左右眼注视同一个物体时物体的图像落在双眼视网膜的位置出现的差异。在立体视觉中大脑利用双眼视差提取2维视网膜图像中的深度信息。

如图1所示，其中1表示双眼单视界，2表示视轴，如果两眼聚焦在双眼单视界上的（Horopter）注视点A和B上时投射到在左右视网膜上图像的视轴夹角一样大，分别是L和R，就是说两眼视网膜上图像重叠，不存在视差。但是当两眼聚焦点一个是在双眼单视界上的注视点A而另一个聚焦在双眼单视界外的注视点C上时投射到左右视网膜上图像的视轴夹角不一样大分别是L’和R’。这时左右视网膜上图像的位置出现差异无法重叠，视差形成。

如图2所示，当一个双眼注视点是在双眼单视界上（A）而另一个注视点是在近视点(Near point)时，形成交叉视差（Crossed Disparity）。产生物体靠近观察者的立体视知觉。反之，当一个双眼注视点是在双眼单视界上（C）而另一个注视点是在远视点(Far point)时，形成非交叉视差（Uncrossed Disparity）。产生物体离开观察者的立体视知觉。

2.适应性调节（Accommodation）

双眼的适应性调节主要是指眼睛的主动调焦行为（focusing action）。主要适用于近距离调焦。眼睛的焦距通过改变眼内晶状体（Lens）曲率来进行精细调节的。当注视到某个物体上，眼内晶状体的曲率发生的变化使双眼实现聚焦看清楚远近不同的物体和同一景物的不同部位。而晶状体的调节又是通过其附属的脻状肌的收缩和舒张来实现的。

3.双眼汇聚（Convergence）

通过双眼注视的方向来确定深度感觉。当你注视到某个物体时你的双眼视线形成一个夹角。当物体离你越近这个夹角就越大，当物体离你越远这个夹角就越小。当物体离你越来越远双眼的视线趋向平行。

4.移动视差（Motion dispairy）

平行视差产生深度感是通过观察者和被观察物体之间的相对运动实现的。闭上一只眼那么你只能通过一只眼观察外部世界。当你在用一只眼观察某一物体时展臂伸出拇指就可以阻挡你视野中的部分景物，但是当你转动你的头部你可以看到那部分被阻挡的景物。具体说，当你使用平行视差获得深度感信息时，大脑通过计算确定你和两个物体间的相对距离。

简言之，在双眼图像的融合过程中，首先要依靠双眼在观察景物的同一会聚机制（converging action），即双眼的注视点在同一点上。这种机制使得人的左右眼（人的左右瞳孔距固定）和在景物上的注视点在几何上构成了一个确定的三角形。通过这个三角形就可以判断出所观察的景物距人眼的距离了。为实现这种机制，人眼肌肉需要牵引眼球转动，肌肉的活动再次反馈到人脑，使双眼得到的视差图像在人脑中融合。